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微型注塑成型的原理与特点

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微型注塑成型的原理与特点

发布日期:2018-07-12 17:02 来源: 点击:

微注塑成型原理

  微注塑成型源于常规注射成型,其原理同常规注射成型一样,即将高分子材料经过微注塑机的柱塞或螺杆进行加热、熔融、挤压,在注射压力的作用下,熔料通过注塑机喷嘴、模具主流道、分流道、浇口进入模具型腔成型,然后经过保压、冷却和脱模,获得成型制品。成型过程主要包括塑化、注射、保压、冷却、脱模五个过程。微模具是微注塑成型的核心,其机械精度直接决定了注塑件的质量,而微模具的成本和寿命则是影响大批量注塑生产的关键因素,微注塑过程的模温控制、排气控制、塑件顶出等设计也与微模具结构密不可分。

  聚合物微成型技术是采用模塑成型方法高效率、高精度、低成本、批量生产聚合物微制品的成型技术,主要包括微注射成型技术、微热压成型技术和微挤出成型技术等。目前,对于聚合物微成型尚未形成统一的定义和分类,主要通过其成型的微制品进行定义和分类。广义上讲,聚合物微制品包括以下3种类型:

  1)制品体积或质量微小,整体尺寸小于 1mm,如微机械系统中使用的微齿轮、微透镜、微螺栓螺母等。2)制品整体尺寸在毫米和厘米量级,但表面具有微细特征结构,如光学、生化医疗领域使用的导光板、微光栅、微流控芯片、介入导管等。3)制品整体尺寸和特征尺寸均无限制,但局部尺寸精度在微米量级,如聚合物高精度非球面镜片等。微成型模具是成型上述微制品的重要装备,其设计的合理性和加工质量直接决定了微制品的成型质量。

  聚合物微成型模具的型腔或流道尺寸跨越宏―微观尺度范围,受到尺度效应的影响,成型过程中熔体的流动、传热都与宏观尺度下不同;对模具型腔的通气、排气、微小制品的脱模取件等有特殊要求,传统的模具设计理论和方法在微成型模具设计中不再完全适用,因此微成型模具的设计已成为国内外研究的热点和难点。

  二、微注塑成型模具的特点

  近年来,关于微注塑模具制造技术的研究受到广泛关注。一般认为微模具应符合以下特征:其应用对象的整体尺寸或局部尺寸小于1mm;微模具微细尺寸从几微米到几百微米;微模具表面粗糙度值在0.1μm以下。随着微加工和精密加工的发展,微模具的概念也不断向前演变。目前,采用LIGA制造的微注塑模具已可用来生产质量小于1mg或者局部结构化面积只有几平方微米的极微小型注塑制品。 


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